一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件的制作方法

1.本发明涉及电力变压器技术领域，具体是涉及一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件。


背景技术：

2.电力变压器作为输电网络的关键设备，其安全稳定运行对电力系统的供电可靠性至关重要。当长期运行后，电力变压器绕组和铁芯不可避免地会由于雷击、老化等发生故障，产生绕组变形、铁芯松动等问题，严重威胁电力变压器的安全稳定运行。因此，及时发现电力变压器的故障十分重要且必要。
3.电力变压器实际运行中，由于涡流作用，铁芯和绕组会发生振动；当绕组变形或铁芯松动等故障出现后，振动的规律也会发生改变。因此，振动监测法可用于变压器绕组及铁芯状态的在线监测，但由于振动传感器需要有线电源、电池或感应式取能装置进行供电，限制了振动传感器的安装和使用范围，制约了其在电力变压器的监测应用。
4.中国专利申请cn115051593a一种基于摩擦自发电的电力变压器振动信号监测装置，包括电力变压器本体和设置于电力变压器本体上的振动传感器，振动传感器包括第一外壳、第二外壳、第一铝箔、第二铝箔、硅橡胶、信号线，所述第一铝箔紧贴第一外壳的内壁，第二铝箔嵌入绝缘层紧贴在第一外壳上，所述硅橡胶紧贴在第二外壳的内壁第一铝箔与第二铝箔活动接触，此发明通过将摩擦发电原理驱动振动传感器，无需额外提供电源，避免限制振动传感器的安装和使用范围，方便其在电力变压器的监测应用，但是由于振动传感器位于电力变压器本体的其中一端上，使得对于整个电力变压器的振动监测不够精确，同时由于摩擦发电起的电量微小，使得在电路的传输过程中就衰竭导致设备无法监测到信号，从而无法起到对于振动进行监测的作用。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件，通过两个传动组件对于电力变压器本体的两端的振动信号收集，相较于单一的通过单个振动传感器对于电力变压器本体进行监测更为准确，提高对于电力变压器本体的监测精度；再通过两个传动组件的振动的叠加，使得接收器组件的振动更加剧烈，通过接收器组件带动摩擦自发电组件，使得摩擦自发电组件能进行更快频率和幅度的往复滑动，由此实现振动信号的放大，起到更好对于电力变压器本体进行监测的目的。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件，包括电力变压器本体和设置于电力变压器本体顶部的振动传感器，振动传感器包括导柱、接收器组件、摩擦自发电组件和两个传动组件；导柱呈竖直状态位于电力变压器本体的中央；接收器组件能滑动的位于导柱上；
摩擦自发电组件能往复滑动的位于接收器组件的旁侧，且摩擦自发电组件与接收器组件传动连接；两个传动组件分别固定连接于电力变压器本体的顶部的两端上，两个传动组件呈相互对称状态设置，且两个传动组件均与接收器组件固定连接。
7.优选的，电力变压器本体的顶部四个端角上均设置有呈竖直状态的支撑杆，两个传动组件均包括第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆的其中一端套设于其中一个支撑杆上，第二连接杆的其中一端套设于第一连接杆的相对侧的支撑杆上，第二连接杆的另外一端与第一连接杆的中部固定连接，第一连接杆的另外一端与接收器组件固定连接。
8.优选的，第一连接杆上设置有沿其长度方向的第一滑槽，第二连接杆上设置有与第一滑槽相互匹配的第一螺杆，第一螺杆能沿第一滑槽进行滑动，第一螺杆上能通过螺帽固定；接收器组件的两端均设置有第二滑槽，且两个第二滑槽呈相互对称设置，第一连接杆上设置有与第二滑槽相互匹配的第二螺杆，第二螺杆能沿第二滑槽进行滑动，第二螺杆能通过螺帽固定。
9.优选的，接收器组件包括支撑板和弹性件，支撑板套设于导柱上，弹性件固定连接于支撑杆的底部，弹性件的底部与电力变压器本体的顶部留有空隙。
10.优选的，摩擦自发电组件包括滑动杆、驱动杆、两个摩擦片和两个安装座，两个安装座并排的设置于接收器组件的旁侧，滑动杆呈水平状态能滑动的位于两个安装座上，驱动杆套设于滑动杆上，且驱动杆的轴线与滑动杆的轴线相互垂直，驱动杆与接收器组件传动连接，滑动杆的两端均套设有胶棒，两个摩擦片分别固定连接于两个安装座上远离滑动杆的一侧，摩擦片与胶棒活动接触。
11.优选的，接收器组件顶部设置有呈竖直状态的第一安装板，第一安装板上设置有用于驱动摩擦自发电组件往复移动的滑轨，滑轨呈自上而下倾斜设置，滑轨内设置有与其滑动配合的滑轮，滑轮套设于驱动杆上。
12.优选的，胶棒上设置有若干个沿其轴线设置的凸条。
13.优选的，接收器组件的旁侧设置有用于显示电力变压器本体的振动的频率和幅度的显示组件，显示组件与接收器组件传动连接。
14.优选的，显示组件包括第二安装板、转轴、指针和多个刻度，第二安装板呈竖直状态固定连接于接收器组件的旁侧，转轴呈水平状态能转动的安装于第二安装板上，指针套设于转轴上，多个刻度均位于转轴的下方，且多个刻度均等距环绕于转轴的轴线设置，转轴与接收器组件传动连接。
15.优选的，接收器组件上设置有呈竖直状态的齿条，显示组件还包括齿轮，齿轮套设于转轴上远离指针的一端，齿轮与齿条啮合连接。
16.本发明相比较于现有技术的有益效果是：1．本发明通过两个传动组件固定连接于电力变压器本体上，在电力变压器本体发生振动时会带动两个传动组件同时振动，且两个传动组件的振动的频率相同，由此可同时对于电力变压器本体的两端的振动信号收集，相较于单一的通过单个振动传感器对于电力变压器本体进行监测更为准确，提高对于电力变压器本体的监测精度。
17.2.本发明两个传动组件的振动的叠加，使得接收器组件的振动更加剧烈，通过接收器组件带动与其传动连接的摩擦自发电组件，使得摩擦自发电组件能进行更快频率和幅
度的往复滑动，由此实现振动信号的放大，起到更好对于电力变压器本体进行监测的目的。
18.3.本发明通过显示组件的设置，使得在摩擦自发电组件发生故障时，具有其他可直接显示电力变压器本体的振动的频率和幅度的设备，可起到相互参照的作用，便于提高设备的监测精度。
附图说明
19.图1是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件的立体结构示意图；图2是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件的正视图；图3是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件的顶视图；图4是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中电压器本体的立体结构示意图；图5是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中传动组件的立体结构示意图；图6是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中接收器组件的立体结构示意图；图7是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中接收器组件的正视图；图8是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中摩擦发电组件的立体结构示意图；图9是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中摩擦发电组件的局部的立体结构示意图；图10是一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件中传动组件的爆炸图；图11是图6中a处的放大图；图12是图7中b处的放大图。
20.图中标号为：1-电力变压器本体；11-支撑杆；2-振动传感器；21-导柱；22-接收器组件；221-第二滑槽；222-支撑板；2221-弹性件；223-第一安装板；2231-滑轨；23-摩擦自发电组件；231-滑动杆；2311-胶棒；2312-凸条；232-驱动杆；2321-滑轮；233-摩擦片；234-安装座；24-传动组件；241-第一连接杆；2411-第一滑槽；2412-第二螺杆；242-第二连接杆；2421-第一螺杆；25-显示组件；251-第二安装板；252-转轴；2521-齿轮；2522-指针；253-刻度；254-齿条。
具体实施方式
21.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合
附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
22.如图1至图12所示：一种摩擦自发电的电力变压器振动信号监测组件，包括电力变压器本体1和设置于电力变压器本体1顶部的振动传感器2，振动传感器2包括导柱21、接收器组件22、摩擦自发电组件23和两个传动组件24；导柱21呈竖直状态位于电力变压器本体1的中央；接收器组件22能滑动的位于导柱21上；摩擦自发电组件23能往复滑动的位于接收器组件22的旁侧，且摩擦自发电组件23与接收器组件22传动连接；两个传动组件24分别固定连接于电力变压器本体1的顶部的两端上，两个传动组件24呈相互对称状态设置，且两个传动组件24均与接收器组件22固定连接。
23.由于两个传动组件24固定连接于电力变压器本体1上，在电力变压器本体1发生振动时会带动两个传动组件24同时振动，且两个传动组件24的振动的频率相同，由此可同时对于电力变压器本体1的两端的振动信号收集，相较于单一的通过单个振动传感器2对于电力变压器本体1进行监测更为准确，提高对于电力变压器本体1的监测精度；由于两个传动组件24与接收器组件22固定连接，使得两个传动组件24将振动同时传递给接收器组件22，因接收器组件22套设于导柱21上，且接收器组件22与电力变压器本体1弹性连接，振动会带动接收器组件22沿导柱21的轴线方向进行上下滑动，同时由于两个传动组件24的振动的叠加，使得接收器组件22的振动更加剧烈，通过接收器组件22带动与其传动连接的摩擦自发电组件23，使得摩擦自发电组件23能进行更快频率和幅度的往复滑动，由此实现振动信号的放大，起到更好对于电力变压器本体1进行监测的目的。
24.如图1至图5和图10所示：电力变压器本体1的顶部四个端角上均设置有呈竖直状态的支撑杆11，两个传动组件24均包括第一连接杆241和第二连接杆242，第一连接杆241的其中一端套设于其中一个支撑杆11上，第二连接杆242的其中一端套设于第一连接杆241的相对侧的支撑杆11上，第二连接杆242的另外一端与第一连接杆241的中部固定连接，第一连接杆241的另外一端与接收器组件22固定连接。
25.通过在电力变压器本体1的四个端角上均设置支撑杆11，可进一步的扩展对于电力变压器本体1的监测范围，由此可更好的提高对于电力变压器本体1的监测精度，当电力变压器本体1振动时，四个支撑杆11均会发生振动，且四个支撑杆11的振动的频率相同，通过支撑杆11带动第一连接杆241和第二连接杆242进行振动，由于第二连接杆242的其中一端固定连接于第一连接杆241上，使得第二连接杆242的振动能传递给第一连接杆241，再通过第一连接杆241将振动传递给接收器组件22，实现接收器组件22接收四个支撑杆11上传递来的振动，使得接收器组件22的振动幅度更大，可更好的将动力传递给摩擦自发电组件23。
26.如图1至图和图10所示：第一连接杆241上设置有沿其长度方向的第一滑槽2411，第二连接杆242上设置有与第一滑槽2411相互匹配的第一螺杆2421，第一螺杆2421能沿第一滑槽2411进行滑动，第一螺杆2421上能通过螺帽固定；接收器组件22的两端均设置有第二滑槽221，且两个第二滑槽221呈相互对称设置，第一连接杆241上设置有与第二滑槽221相互匹配的第二螺杆2412，第二螺杆2412能沿第二滑槽221进行滑动，第二螺杆2412能通过螺帽固定。
27.由于电力变压器本体1的顶部一般会设置多个高压或者低压的套管和接线端子，使得电力变压器本体1的顶部较难安装振动传感器2，为了更好的腾出空间，在不影响电力
变压器本体1使用的情况下，尽可能的将传动组件24安装于电力电压器的顶部的边缘，通过第二连接杆242的第一螺杆2421在第一滑槽2411上滑动，能调节第一连接杆241和第二连接杆242所展开的角度，实现第二连接杆242与第一连接杆241的安装，方便第二连接杆242将振动传递给第一连接杆241，第二连接杆242的调节会带动第一连接杆241上的第二螺杆2412在第二滑槽221上滑动，从而实现第一连接杆241与接收器组件22的安装，方便第一连接杆241将振动传递给接收器组件22，在第二连接杆242位置调整好后，通过螺母分别固定第一螺杆2421和第二螺杆2412的位置，通过上述调节方式，使得两个传动组件24可随着不同的电力变压器本体1的高压或者低压套管和接线端子的布局来进行调整，由此提高安装的便利性和设备的适配性。
28.如图1至图6所示：接收器组件22包括支撑板222和弹性件2221，支撑板222套设于导柱21上，弹性件2221固定连接于支撑杆11的底部，弹性件2221的底部与电力变压器本体1的顶部留有空隙。
29.通过支撑板222套设于导柱21上，使得两个传动组件24振动时可带动支撑板222沿导柱21的轴线进行滑动，通过支撑板222底部的弹性件2221，且弹性件2221与电力变压器本体1的顶部留有空隙的设置，用于保护支撑板222，在支撑板222进行振动时，弹性件2221无法与电力变压器本体1的顶部接触，由此不会影响支撑板222的做功，若没有弹性件2221，当发生剧烈的振动时，支撑板222幅度增大后会直接与电力变压器本体1的顶部发生碰撞，造成支撑板222的损害，还可能因为支撑板222振动幅度过大造成与其传动连接的摩擦自发电组件23的损坏，通过弹性件2221可以起到减震的作用，延长支撑板222的使用寿命。
30.如图1至图6、图8和图9所示：摩擦自发电组件23包括滑动杆231、驱动杆232、两个摩擦片233和两个安装座234，两个安装座234并排的设置于接收器组件22的旁侧，滑动杆231呈水平状态能滑动的位于两个安装座234上，驱动杆232套设于滑动杆231上，且驱动杆232的轴线与滑动杆231的轴线相互垂直，驱动杆232与接收器组件22传动连接，滑动杆231的两端均套设有胶棒2311，两个摩擦片233分别固定连接于两个安装座234上远离滑动杆231的一侧，摩擦片233与胶棒2311活动接触。
31.通过接收器组件22的振动会带动与其传动连接的驱动杆232，通过驱动杆232带动滑动杆231的滑动，使得滑动杆231在两个安装座234内沿滑动杆231的轴线件往复滑动，通过滑动杆231的滑动带动了两端的胶棒2311，由于胶棒2311与摩擦片233活动接触，通过胶棒2311与摩擦片233进行摩擦产生电荷，再通过信号线将电荷导出，在滑动杆231往复滑动的同时，滑动杆231两端的胶棒2311交替的于两个摩擦片233进行摩擦生电，通过信号线将两个摩擦片233产生的电信号传递给后端的设备，通过后端的设备对于两个电信号交替的时间和大小进行识别，从而可带出电力变压器本体1的振动幅度和振动频率。
32.如图1至图6、图8和图9所示：接收器组件22顶部设置有呈竖直状态的第一安装板223，第一安装板223上设置有用于驱动摩擦自发电组件23往复移动的滑轨2231，滑轨2231呈自上而下倾斜设置，滑轨2231内设置有与其滑动配合的滑轮2321，滑轮2321套设于驱动杆232上。
33.通过接收器组件22沿导柱21的轴线的滑动带动了第一安装板223，第一安装板223带动了滑轨2231，由于滑轨2231呈倾斜设置，且滑动杆231只能沿其轴线方向进行滑动，滑轨2231的移动带动了滑轮2321的移动，通过滑轮2321带动了驱动杆232，再通过驱动杆232
带动滑动杆231进行滑动，由此实现接收器组件22带动摩擦自发电组件23，便于将接收器组件22将接收的振动转换为动能给滑动杆231，便于摩擦自发电组件23对于振动信号的收集，提高监测的精度。
34.如图8所示：胶棒2311上设置有若干个沿其轴线设置的凸条2312。
35.通过凸条2312的设置可增加其与摩擦片233之间的摩擦力，有助于进一步提高滑动杆231摩擦时产生的电荷，便于对振动信号的收集。
36.如图5所示：接收器组件22的旁侧设置有用于显示电力变压器本体1的振动的频率和幅度的显示组件25，显示组件25与接收器组件22传动连接。
37.由于摩擦自发电组件23是通过摩擦发电的方式来收集电压的变化，长时间的摩擦可能影响对于电力变压器本体1的监测精度，通过显示组件25与接收器组件22传动连接，使得在摩擦自发电组件23发生故障时，具有其他可直接显示电力变压器本体1的振动的频率和幅度的设备，可起到相互参照的作用，便于提高设备的监测精度。
38.如图5、图11和图12所示：显示组件25包括第二安装板251、转轴252、指针2522和多个刻度253，第二安装板251呈竖直状态固定连接于接收器组件22的旁侧，转轴252呈水平状态能转动的安装于第二安装板251上，指针2522套设于转轴252上，多个刻度253均位于转轴252的下方，且多个刻度253均等距环绕于转轴252的轴线设置，转轴252与接收器组件22传动连接。
39.通过接收器组件22的振动带动了与其传动连接的转轴252，通过转轴252带动与其连接的指针2522，通过指针2522绕转轴252的轴线转动，通过指针2522转动至刻度253的位置，可清楚了解电力变压器本体1的振动幅度，通过指针2522在刻度253上来回的转动，可清楚了解电力变压器本体1的振动频率，由此来方便工作人员的查看。
40.如图5、图11和图12所示：接收器组件22上设置有呈竖直状态的齿条254，显示组件25还包括齿轮2521，齿轮2521套设于转轴252上远离指针2522的一端，齿轮2521与齿条254啮合连接。
41.通过接收器组件22的振动带动了齿条254的振动，齿条254的移动杆带动齿轮2521的转动，齿轮2521的往复转动带动了转轴252，通过转轴252带动了与其连接的指针2522，从而通过指针2522的摆动显示电力变压器本体1的振动的频率和幅度的设备。
42.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。